演示實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)課堂教學(xué)改革中的有效應(yīng)用

車張澤

摘 要：本文筆者將結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)演示實(shí)驗(yàn)字電磁學(xué)課堂教學(xué)改革中的應(yīng)用進(jìn)行分析與研究，經(jīng)過大量的實(shí)踐調(diào)查研究，在電磁學(xué)的課堂改革中，引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于改善課堂教學(xué)的效果，逐漸提升教學(xué)質(zhì)量，改善師生關(guān)系，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；電磁學(xué)；教學(xué)改革

演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，演示實(shí)驗(yàn)的利用符合新課程改革與素質(zhì)教育的理念，有利于學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，改變傳統(tǒng)物理教學(xué)枯燥、單一的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生更好地理解電磁學(xué)知識(shí)。本文將對(duì)演示實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用進(jìn)行分析。

一、緒論

物理教學(xué)分為理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，兩方面需要一起發(fā)展、一起進(jìn)步，才會(huì)促進(jìn)學(xué)科教學(xué)不斷完善。物理教學(xué)必須將實(shí)踐、理論兩個(gè)方面結(jié)合起來，物理學(xué)習(xí)中有許多理論、概念、規(guī)律就是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)、認(rèn)證的。電磁學(xué)是物理教學(xué)中必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容，電磁學(xué)研究電、磁以及電磁之間的相互關(guān)系，學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、學(xué)生難以理解，逐漸產(chǎn)生畏難情緒，不愿意去學(xué)習(xí)與思考，逐漸影響教學(xué)質(zhì)量。

在以往的很長的教學(xué)時(shí)間里，電磁學(xué)教學(xué)模式都比較傳統(tǒng)，一般來說采取的是傳統(tǒng)的講授法，一張黑板一支筆，一張嘴巴講到底，教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面被動(dòng)的聽，機(jī)械的接受知識(shí)，唯書本與教師是從，忽略學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力的提升，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。在這樣的背景下，若是想要在課堂教學(xué)中推進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，是有一定的難度的。演示實(shí)驗(yàn)具有趣味性、知識(shí)性、實(shí)踐性與示范性，對(duì)提升學(xué)生的理解與動(dòng)手能力有很大的幫助。特別是近年來，隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的有效運(yùn)用，教學(xué)不再局限于利用多媒體技術(shù)進(jìn)行概念、規(guī)律、公式的推導(dǎo)，也逐漸引入物理視頻動(dòng)畫，代替事物進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的操作，讓學(xué)生更加直觀形象的理解概念與含義。在物理教學(xué)中引入演示實(shí)驗(yàn)，是非常重要的。鑒于電磁學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況，教師要有效利用演示實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)與教學(xué)巧妙的結(jié)合在一起，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

二、研究意義

物理是一門觀察與實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理學(xué)習(xí)中的概念、公式等都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為課堂教學(xué)必不可少的一部分。傳統(tǒng)意義上的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)分為探究性與演示性實(shí)驗(yàn)，二者主要的區(qū)別就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖遣煌?，探究性?shí)驗(yàn)要求學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力與思維能力，提升學(xué)生實(shí)踐操作能力。演示性實(shí)驗(yàn)，更多的是在解釋物理概念、物理規(guī)律、物理公式的時(shí)候，向?qū)W生展示相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)具有可操作性已經(jīng)具有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，目的在于加深學(xué)生對(duì)物理的理解。

當(dāng)前物理課堂教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一塊的教學(xué)模式依然是十分單一的，往往僅僅注重課堂教學(xué)，不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這與學(xué)校不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)有關(guān)，很多教師沒有認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)作用，還有一些教師將物理實(shí)驗(yàn)作為訓(xùn)練課或者技能課，這也是不可取的。演示實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)中非常重要的方面，將理論講解與演示實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，將一些抽象的物理知識(shí)與想象展現(xiàn)出來，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，掌握物理學(xué)習(xí)的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

三、演示實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

電磁學(xué)教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容、研究對(duì)象上來說，都具有挑戰(zhàn)性，電磁學(xué)的概念更加抽象，規(guī)律更加深?yuàn)W，相關(guān)的物理現(xiàn)象也是更加復(fù)雜的，這對(duì)學(xué)生的理解能力提出了更高的要求，客觀上加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。傳統(tǒng)的電磁學(xué)教學(xué)模式是教師在課堂上講解，學(xué)生被動(dòng)接受，這是以教師為中心的教學(xué)模式，其實(shí)還是存在許多弊端的。因此，在電磁學(xué)教學(xué)改革中，引入演示實(shí)驗(yàn)是十分必要的，通過這種教學(xué)模式，可以清楚的看到教學(xué)效果得到明顯的提升。針對(duì)電磁學(xué)教學(xué)，我認(rèn)為需要從以下三個(gè)部分進(jìn)行。

（1）電學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用。電學(xué)是電磁學(xué)教學(xué)的重要分支，電學(xué)本身包含的難點(diǎn)并不是很多，但是電學(xué)是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，電學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)整個(gè)電磁學(xué)具有關(guān)鍵作用，在學(xué)習(xí)電學(xué)的時(shí)候，學(xué)生對(duì)電磁學(xué)還沒有形成特定的認(rèn)知，還沒有形成特定的思維，在理解電磁學(xué)的時(shí)候往往呈現(xiàn)出一定的主觀性、片面性、表面性，針對(duì)這些問題，我們采取避雷針演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到尖端放電現(xiàn)象，幫助學(xué)生更快速的理解知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的理解。

（2）磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用。磁學(xué)在電磁學(xué)教學(xué)中占據(jù)的比例比較大，磁學(xué)的難度比電學(xué)更大，在實(shí)際教學(xué)中受到的挑戰(zhàn)也會(huì)更加多，在實(shí)際教學(xué)中，安倍力演示實(shí)驗(yàn)的引用，學(xué)生很快就明白通電導(dǎo)線在磁場中是如何受力的，然后進(jìn)行深一步的講解與討論。

（3）電磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用?？v觀電磁學(xué)的發(fā)展歷史，在該現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)與研究之后，本來應(yīng)該是兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科：電學(xué)與磁學(xué)，后來逐漸融合發(fā)展，成為一個(gè)群體。因此，電磁學(xué)研究是是電與磁之間的關(guān)系與作用。演示實(shí)驗(yàn)的引用，可以將電磁之間的關(guān)系更好地展示出來。

四、演示實(shí)驗(yàn)在電磁教學(xué)中的應(yīng)用策略

演示實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教學(xué)有著非常重要的價(jià)值與意義。教師要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際與電磁學(xué)教學(xué)具體內(nèi)容，將演示實(shí)驗(yàn)有效的運(yùn)用到電磁學(xué)中去，以期將物理知識(shí)生動(dòng)形象的展示給學(xué)生，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。筆者認(rèn)為，演示實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的運(yùn)用，可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行。

（一）低成本設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)

結(jié)合多年來的教學(xué)，以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，我認(rèn)為很多演示實(shí)驗(yàn)問題，低成本的演示實(shí)驗(yàn)就可以解決。教師在教材提供的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，做一些補(bǔ)充的小實(shí)驗(yàn)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如，用舊燈泡和香煙鉛箔等做成簡單的電器，制作出來的成品具有較高的靈敏度，與產(chǎn)品驗(yàn)電器有著大致的作用。主要的做法是將一直廢舊燈泡的底部切掉修開瓶口，讓燈泡燈口立在桌面上，用鑷子將燈絲彎成“L”型，從香煙包裝紙上取出兩片鋁箔，掛到燈口上，做成兩個(gè)簡單的驗(yàn)電器，用來做實(shí)驗(yàn)非常方便，在說明導(dǎo)體在靜電場中受力的時(shí)候，可以利用橡皮泥，將兩塊金屬板分別黏在兩個(gè)絕緣底座上，兩塊板彼此平行，用導(dǎo)線將兩板與起電機(jī)正負(fù)極相連，形成電場，然后用乒乓球包裹上鋁箔紙作為導(dǎo)體，將球懸掛在兩板之間，來回迅速的轉(zhuǎn)動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力。在學(xué)習(xí)中類似的實(shí)驗(yàn)還是比較多的，可以有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)效果

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師可以結(jié)合內(nèi)容，大膽的對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造，提升實(shí)驗(yàn)的直觀效果。例如，在學(xué)習(xí)渦流熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候。一般電磁學(xué)教材都是以變壓器鐵芯發(fā)熱來說明渦流熱效應(yīng)，但是 由于變壓器中有銅損與鐵損，在變壓器發(fā)熱的時(shí)候，溫度上升較慢，雖然能夠說明原理，但是展示想過并不是十分理想。根據(jù)感應(yīng)爐的原理，可以設(shè)計(jì)一個(gè)直觀展示渦流效應(yīng)的演示器，找一個(gè)絕緣圓筒，在其周圍纏繞漆包線，做成螺線管，將一些鐵絲插入螺線管中做鐵芯，在螺線管上端平面放置一個(gè)裝有涼水的搪瓷杯，約六七分鐘以后，杯中的水沸騰了，學(xué)生對(duì)渦流加熱更深刻的印象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)制作容易，成本也較低，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（三）電荷流向?qū)嶒?yàn)

原來采用的實(shí)驗(yàn)，需要使用兩個(gè)驗(yàn)電器，一個(gè)帶電，一個(gè)不帶電，用金屬球的傳遞來說明電荷流向，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電荷傳遞瞬間就完成了，學(xué)生看到的只是開始與結(jié)束的狀態(tài)。假如利用演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以看到電荷是如何傳遞的，，是非常有價(jià)值的。我們可以利用一根棉線，用水沾濕后，用絕緣體將其搭在兩驗(yàn)電金屬球上，就可以看到原先帶電的驗(yàn)電器金屬箔張角逐漸減少。因此，演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)非常有利。

在大量的教育實(shí)踐中，我們可以看到，演示實(shí)驗(yàn)具有非常重要的價(jià)值與作用。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該結(jié)合物理知識(shí)，運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，將理論生動(dòng)形象、直觀簡單的展示給學(xué)生，讓物理更好的理解物理現(xiàn)象，讓學(xué)生感受到電磁學(xué)離自己很近，并不是遙遠(yuǎn)的、遙不可及的事情，逐漸改善教學(xué)效果。演示實(shí)驗(yàn)化抽象為具體，將難以理解的概念直觀的展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，讓學(xué)生積極主動(dòng)的思考，極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此，在物理教學(xué)中，需要充分的運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生與知識(shí)、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)性，來勁師生關(guān)系，讓學(xué)生更加喜歡物理學(xué)習(xí)。

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